JPH0725220U - 内燃機関用水ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 内燃機関用水ポンプで、ダストがインペラシ
ャフトのベアリング部分に侵入することを防止できる構
造とする。 【構成】 水ポンプはベアリングを介してポンプハウジ
ングに装着されたインペラシャフトに対しプーリを有し
前記ポンプハウジングを囲むカップ型フードを取り付
け、前記プーリに内燃機関の回転動力を伝えて駆動す
る。前記フードの内面に位置するインペラシャフトにフ
ァンを取付け、当該ファンにより前記インペラシャフト
の軸受口部分へのダスト流入を防止する。フード壁面の
前記ファンの周囲に対面する部位に吹出し開口を形成
し、この開口から内部空気を外部に吐き出す。あるいは
プーリフード内面にベーンを形成しておき、フード回転
により排風するようにする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は内燃機関用水ポンプに係り、エンジンの回転力を利用してポンプベー ンを回転するように取り付けられる水ポンプの改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来の建設機械等に搭載され、ラジエータファンと同軸に駆動される内燃機関 用水ポンプの構造を図５に示す。この図に示しているように、水ポンプは遠心型 ポンプとして構成され、ポンプハウジング１に内蔵されたインペラ２の回転シャ フト３がハウジング１におけるエクステンション部４にてベアリング５を介して 支持されている。エクステンション部４のシャフト挿入口６から突出する回転シ ャフト３に回転伝達用のプーリ７が取り付けられるが、これはシャフト３に固定 されるフード８によってエクステンション部４を覆うようにしておき、フード８ の外周面部分にプーリ７を形成するようにしている。プーリ７には内燃機関のド ライブシャフトからの回転を伝達するベルトが掛けられ、シャフト３を回転駆動 することによりポンプ作用をなすように構成されている。

【０００３】 ところで、この種の水ポンプは内燃機関のラジエータ部分に取り付けられてお り、したがって塵埃等に晒される環境におかれるため、前記フード８によってベ アリング５が臨まれるシャフト挿入口６取り囲むとともに、シャフト挿入口６に はオイルシールやダストシール９を取り付け、ベアリング５の保護を図るように している。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、従来の内燃機関用水ポンプの構造では、ダストが隙間１０より 侵入することによって侵入ダストが水ポンプ前方部のベアリング５に噛み込んで しまうことを防止するために、ダストシール９等を装着する必要があり、構造が 複雑となるとともに、大径化してポンプ自体が大きくなってしまう欠点がある。

【０００５】 本考案は、上記従来の問題点に着目し、特にダストがインペラシャフトのベア リング部分に侵入することを有効に防止できるようにした内燃機関用水ポンプを 提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案に係る内燃機関用水ポンプは、ベアリング を介してポンプハウジングに装着されたインペラシャフトに対しプーリを有し前 記ポンプハウジングを囲むカップ型フードを取り付け、前記プーリに内燃機関の 回転動力を伝えて駆動する水ポンプにおいて、前記フードの内面に位置するイン ペラシャフトにファンを取付け、当該ファンにより前記インペラシャフトの軸受 口部分へのダスト流入を防止したものである。この場合において、前記フードの 前記ファンの周囲に対面する部位に吹出し開口を形成すればよい。

【０００７】 また、ベアリングを介してポンプハウジングに装着されたインペラシャフトに 対しプーリを有し前記ポンプハウジングを囲むカップ型フードを取り付け、前記 プーリに内燃機関の回転動力を伝えて駆動する水ポンプにおいて、前記フードの 内面にベーンを形成し、当該ベーンにより前記インペラシャフトの軸受口部分へ のダスト流入を防止することができる。

【０００８】

【作用】

上記構成によれば、ファンはシャフトとともに回転され、ベアリング部に侵入 してくるダストを風圧により外方に吐き出すことができる。特にプーリフードに 吹出し開口を設け、ここからファンにより外気を吹出すことによりフード開口か らの侵入外気をベアリング部を避けるように方向転換させることができ、小さい ファン動力で効果的なダスト侵入防止を実現できる。また、プーリフードの内面 にファン機能を有するベーンを形成し、フードの回転で押出排風をなすようにす れば、フードとホンプハウジングとの隙間にダストを含む外気が入り込まないよ うにできる。

【０００９】

【実施例】

以下に、本考案に係る内燃機関用水ポンプの具体的実施例を図面を参照して詳 細に説明する。

【００１０】 図１は実施例に係る内燃機関用水ポンプの断面構成を示し、図２はその端面図 を示す。これらの図に示すように、当該水ポンプは渦巻き型ポンプとして構成さ れ、インペラ１０が収容されるポンプハウジング１２を有している。このポンプ ハウジング１２の内部はインペラ１０によって吸込み室１４と吐出室１６に区画 され、流入管部と接続される吸込み室１４はインペラ１０の中心部に開口され、 吐出室１６はインペラ１０の外周部に形成されて流出管に接続されるようになっ ている。そして、インペラ１０を回転駆動することにより水がインペラ中心部か ら吸込まれ、回転角運動が与えられて吐出室１６側に吐き出されてポンピングさ れる。インペラ１０を回転駆動するために回転シャフト１８が取り付けられてお り、この回転シャフト１８は前記ハウジング１２の中央部にて前方に延びるエク ステンション部２０の内部に一対のベアリング２２Ｆ、２２Ｒを介して回転自在 に装着されている。

【００１１】 このような水ポンプは回転駆動源としてエンジンの回転動力を用いるようにし ており、このため回転シャフト１８がエクステンション部２０のシャフト挿入口 ２４から突出され、この突出部にエンジンファンベルトが巻き掛けられるプーリ ２６を取り付けるようにしている。プーリ２６は回転シャフト１８への取り付け ボス２８が中心部に形成されたカップ型フード３０の先端外周に形成されている 。カップ型フード３０はハウジング１２におけるエクステンション部２０の周囲 を取り囲むようにお椀状に形成されたもので、エクステンション部２０と所定の 隙間を形成して周囲を覆っており、プーリ２６の形成位置をエクステンション部 ２０の外周位置に設定することでポンプ軸方向の短縮化を図っているのである。

【００１２】 ここで、前記フード３０により囲まれたエクステンション部２０の外周隙間３ １はプーリ２６の縁部開口を通じて外気が入り込み可能であるため、この外気と ともにダストが侵入すると、前記シャフト挿入口２４の入口側に配置されたベア リング２２Ｆがダストを噛み込んでしまう。そこで、実施例の水ポンプは、前記 カップ型フード３０の内部であって、ボス２８とシャフト挿入口２４との間に位 置して、ファン３２を取り付けらた構造とされている。このファン３２は、詳細 を図３に示すように、フランジ部材３４の片面にベーン３６を形成したシロッコ ファン型の構造とされている。当該ファン３２はカップ型フード３０と一体的に 回転可能とされ、このためフランジ部材３４にはカップ型フード３０の底板部に 接合固定するようにねじ孔３８を設けている。また、フランジ部材３４の中心部 に回転シャフト１８を貫通させる挿通孔４０を形成したボス部４２が設けられて いる。ボス部４０はシャフト挿通孔２４側に向けて突出され、先端に絞りテーパ を付して挿通孔２４の内部に取り付けているベアリング２２Ｆのインナレースに 当接させるようにしている。そして、ベーン３６は、エクステンション部２０と カップ型フード３０の間の隙間３１に対向して突出するように、フランジ面の外 周寄りの位置に形成されており、図３（２）に示すように、円周方向に等間隔に ６枚設けられ、これらは円弧断面としてフランジ面から突出されている。このた め、ファン３２はプーリ２６を介して回転されるフード３０とともに回転駆動さ れ、ベーン３６がその円弧外面を前方にして回転することにより、エクステンシ ョン部３０の外周隙間３１内の空気およびシャフト挿入口２４側の空気を吸込み 、ファン３２の外周側に吐き出す作用をなすものとされている。

【００１３】 前記ファン３２により吐き出される空気流れは、当該ファン３２の外周側であ るため、前記カップ型フード３０におけるファン３２の外縁に対面する壁面部位 に吹出し開口４４が形成されている。これは図２に示すように、ベーン３６と同 数だけ開口形成され、当該開口４４からファン３２によって吹出される空気を水 ポンプ外部に吐出可能としている。

【００１４】 このように構成された水ポンプでは、エンジンの回転動力がファンベルトを介 してプーリ２６に伝えられ、プーリ２６を形成し回転シャフト１８に連結されて いるカップ型フード３０の回転力となってインペラ１０を回転駆動し、ポンプ作 用をなす。このポンプ運転時にフード３０の底板部に固定されたファン３２が同 時に回転されるようになっている。ファン３２はベーン３６がフード３０内の隙 間３１に対向突出されたシロッコタイプとなっているため、前記隙間３１および ベーン内周側に位置するシャフト挿入口２４部分の空気を吸込み、ファン外周に 向けて吹出す。吹出し方向のフード３０の壁面には吹出し開口４４が形成されて おり、吹出された空気はこれを通じて外部に吐出されるのである。したがって、 ポンプ運転時にカップ型フード３０の内部に入り込むダスト含有の外気の流れは 、カップ内隙間３１の開口からポンプハウジング１２のエクステンション部２０ に沿ってシャフト挿入口２４側に向うが、内部に装着されたファン３２によって 当該シャフト導入口２４を回避してカップ壁面に形成された吹出し開口４４から 外部に向う流れとなる。このため、ダストがシャフト挿入口２４からベアリング ２２部分に侵入することがなくなるのである。

【００１５】 上記実施例によれば、ポンプハウジング１２のシャフト挿入口２４に入り込も うとするダストは、プーリ２６を形成しているフード３０とともに回転されるフ ァン３２によって周囲の吹出し開口４４から風圧によって外部に吐き出され、特 別にダストシールを設けることなく、ベアリング２２部分へのダスト噛み込み防 止を図ることができる。したがって、防塵のための構造としてファン３２を取り 付けるだけでよく、簡単で安価な防塵構造とすることができる。

【００１６】 特に、上記図１の実施例では、図示しない押し出しファンを用いて、図中に示 すごとく風向きがＷ印の場合には、ファン３２により周囲の吹き出し開口４４か ら外部に吐き出されるとともに、ファン３２の風向きＷにより引き出されてダス トがシャフト挿入口２４からベアリング２２部分に更に侵入し難くなる。

【００１７】 図４は第２実施例に係る内燃機関用水ポンプの断面構成を示す。なお、第１実 施例と同一部品には同一符号を付して説明を省略する。 第１実施例と同様に、回転シャフト５１がエクステンション部２０のシャフト 挿入口２４から突出され、この突出部にエンジンファンベルトが巻き掛けられる プーリ５２を取付けている。プーリ５２はお椀状に形成され、エクステンション 部２０と所定の隙間を形成して周囲を覆っており、かつ、お椀状の内周面５２ａ にベーン５２ｂが配設されている。ベーン５２ｂは、お椀状の内周面５２ａから エクステンション部２０に向けて、またプーリ端面からシュラウドプレート５４ に向けて突出され、円周方向に等間隔に６枚設けられ、かつ、長手方向に曲率を 有している。また、プーリ５２のシャフト取付部近傍に小さい空気流入口５２ｄ が明けられている。

【００１８】 上記構成による作動について説明する。プーリ５２の回転駆動に伴いベーン５ ２ｂも回転し、エクステンション部２０の外周隙間３１内の空気およびプーリの シャフト取付近傍の小さい穴５２ｄより空気を吸込み、ベーン５２ｂの外側に吐 き出す作用を行う。したがって、小さい穴５２ｄを通過した小さい塵埃等を含む 空気は、ベーン５２ｂにより吸引されてエクステンション部２０の外周に沿って 流れ、エクステンション部２０とプーリ５２の端面との隙間５３から外部に向か う流れとなる。このため、ダストがシャフト挿入口２４からベアリング２２部分 に侵入することがなくなる。

【００１９】 特に、上記図４の実施例では、図示しない吸い込みエンジンファンを用いて、 図中に示すごとく風向きがＶ印の場合には、ベーン５２ｂにより隙間５３から外 部に吐き出されるとともに、吸い込みファンの風向きＶにより引き出されてダス トがシャフト挿入口２４からベアリング２２部分にさらに侵入し難くなる。

【００２０】 なお、上記実施例では、ファン３２をプーリ２６を形成しているカップ型フー ド３０に取り付けた構造としているが、これは回転シャフト１８に取り付けるよ うにしてもよい。また、ベーン３６をフード３０の底板部内面に直接形成し、フ ァン３２をフード３０と一体化した構造とすることも可能である。更に、実施例 ではファン３２をシロッコタイプとしているが、吹出し方向をカップ型フード３ ０とエクステンション部２０との隙間３１の開口に向け、いわゆる押出し型ファ ンとなるようにベーン３６の形状を設定することも可能である。このように構成 することにより、吹出し開口４４が不要となる。

【００２１】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案に係る内燃機関用水ポンプは、ベアリングを介し てポンプハウジングに装着されたインペラシャフトにプーリを取り付け、当該プ ーリに内燃機関の回転動力を伝えて駆動する水ポンプにおいて、前記ポンプハウ ジングに対するインペラシャフト挿入口部分に前記シャフト若しくはプーリとと もに回転可能としたファンを設け、当該ファンにより前記インペラシャフト挿入 口部分への外気流入を防止した構成としたので、ダスト等がベアリング部に侵入 することを有効に防止し、特別にダストシール等を取り付けることなく、簡単な 構造で小型の防塵機能を有する構造とできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例に係る内燃機関用水ポンプの断面図
である。

【図２】同水ポンプの端面図である。

【図３】ファンの断面図および正面図である。

【図４】第２実施例に係る内燃機関用水ポンプの断面図
である。

【図５】従来例の内燃機関用水ポンプの断面図である。

【符号の説明】

１０……インペラ、１２……ポンプハウジング、１４…
…吸込み室、１６……吐出室、１８……回転シャフト、
２０……エクステンション部、２２Ｆ、２２Ｒ……ベア
リング、２４……シャフト挿入口、２６……プーリ、２
８……ボス、３０……カップ型フード、３１……隙間、
３２……ファン、３４……フランジ部材、３６……ベー
ン、３８……ねじ孔、４０……シャフト挿通孔、４２…
…ボス部、４４……吹出し開口。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 福井 章文 栃木県小山市横倉新田400 株式会社小松 製作所小山工場内 (72)考案者 篠原 正喜 栃木県小山市横倉新田400 株式会社小松 製作所小山工場内

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベアリングを介してポンプハウジングに
   装着されたインペラシャフトに対しプーリを有し前記ポ
   ンプハウジングを囲むカップ型フードを取り付け、前記
   プーリに内燃機関の回転動力を伝えて駆動する水ポンプ
   において、前記フードの内面に位置するインペラシャフ
   トにファンを取付け、当該ファンにより前記インペラシ
   ャフトの軸受口部分へのダスト流入を防止したことを特
   徴とする内燃機関用水ポンプ。
2. 【請求項２】 前記フードの前記ファンの周囲に対面す
   る部位に吹出し開口を形成したことを特徴とする請求項
   １に記載の内燃機関用水ポンプ。
3. 【請求項３】 ベアリングを介してポンプハウジングに
   装着されたインペラシャフトに対しプーリを有し前記ポ
   ンプハウジングを囲むカップ型フードを取り付け、前記
   プーリに内燃機関の回転動力を伝えて駆動する水ポンプ
   において、前記フードの内面にベーンを形成し、当該ベ
   ーンにより前記インペラシャフトの軸受口部分へのダス
   ト流入を防止したことを特徴とする内燃機関用水ポン
   プ。